Wie stellen Sie sicher, dass Ihre Raumfahrzeugsysteme zuverlässig und robust sind?

1 Definieren Sie Ihre Anforderungen

Der erste Schritt bei jedem Engineering-Projekt besteht darin, Ihre Anforderungen zu definieren oder zu definieren, was Ihr System tun soll und wie gut es funktionieren soll. Anforderungen sind die Grundlage für das Entwerfen, Verifizieren und Validieren Ihres Systems, daher sollten sie klar, konsistent, machbar und nachvollziehbar sein. Sie sollten auch die Einschränkungen und Annahmen berücksichtigen, die sich auf Ihr System auswirken, z. B. die Trägerrakete, die Umlaufbahn, die Kommunikation, die Leistung und die thermischen Bedingungen. Requirements Engineering ist ein iterativer Prozess, an dem Stakeholder, Kunden und Benutzer beteiligt sind und der eine ständige Überprüfung und Verfeinerung erfordert.

2 Systemdenken anwenden

Systemdenken ist die Fähigkeit zu verstehen, wie verschiedene Komponenten eines Systems interagieren und sich gegenseitig beeinflussen und wie sich das System als Ganzes verhält. Systemdenken kann Ihnen helfen, die entstehenden Eigenschaften, die Kompromisse, die Risiken und die Chancen Ihres Systems zu identifizieren und seine Leistung und Funktionalität zu optimieren. Sie können verschiedene Werkzeuge und Methoden verwenden, um das Systemdenken anzuwenden, wie z. B. Systemdiagramme, Systemmodelle, Systemarchitekturen und Systemanalysen. Systemdenken kann Ihnen auch dabei helfen, mit anderen Ingenieuren und Disziplinen, die an Ihrem Projekt beteiligt sind, zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten.

3 Design für Redundanz und Fehlertoleranz

Redundanz und Fehlertoleranz sind zwei Strategien, um die Zuverlässigkeit und Robustheit Ihres Systems zu erhöhen, indem Backup- oder alternative Komponenten oder Funktionen im Falle eines Ausfalls oder einer Verschlechterung bereitgestellt werden. Redundanz bedeutet, dass mehr als eine Komponente oder Funktion dieselbe Aufgabe ausführen kann, während Fehlertoleranz bedeutet, dass Fehler erkannt, isoliert und behoben werden können, ohne den Betrieb des Systems zu beeinträchtigen. Sie können Redundanz und Fehlertoleranz entwerfen, indem Sie je nach Kritikalität und Verfügbarkeit Ihres Systems unterschiedliche Ebenen der Duplizierung, Diversität oder Neukonfiguration verwenden.

4 Testen und simulieren Sie Ihr System

Tests und Simulationen sind wesentliche Aktivitäten, um zu verifizieren und zu validieren, ob Ihr System Ihren Anforderungen und Erwartungen entspricht, und um Fehler oder Mängel vor der Inbetriebnahme zu identifizieren und zu beheben. Tests und Simulationen können auf verschiedenen Integrationsebenen durchgeführt werden, von einzelnen Komponenten über Subsysteme bis hin zum gesamten System, und können verschiedene Arten von Tests umfassen, z. B. Funktions-, Umgebungs-, Betriebs- oder Akzeptanztests. Sie können auch verschiedene Simulationsmethoden verwenden, z. B. Hardware-in-the-Loop, Software-in-the-Loop oder modellbasierte Simulation, um das Verhalten und die Interaktionen Ihres Systems in realistischen oder extremen Szenarien zu emulieren.

5 Überwachen und steuern Sie Ihr System

Sobald sich Ihr System im Weltraum befindet, müssen Sie seinen Status und seine Leistung überwachen und kontrollieren und auf Anomalien oder Änderungen reagieren, die auftreten können. Die Überwachung und Steuerung wird durch das Telemetrie-, Befehls- und Datenverarbeitungssubsystem ermöglicht, das Daten zwischen Ihrem System und der Bodenstation sammelt, verarbeitet, überträgt und empfängt. Sie können verschiedene Techniken und Tools verwenden, um Ihr System zu überwachen und zu steuern, z. B. Datenanalyse, Anomalieerkennung, Fehlerdiagnose, Fehlerbehebung, Softwareupdates oder Modusübergänge. Die Überwachung und Steuerung kann Ihnen auch dabei helfen, die Ressourcen Ihres Systems zu optimieren, z. B. Stromverbrauch, Arbeitsspeicher oder Bandbreite.

6 Lernen und verbessern Sie Ihr System

Das letzte, aber nicht zuletztste Prinzip der Systemtechnik für Raumfahrzeuge besteht darin, Ihr System zu lernen und zu verbessern, indem Sie die Daten und Rückmeldungen aus dem Betrieb und der Leistung Ihres Systems sammeln und analysieren und die gewonnenen Erkenntnisse und Best Practices auf Ihre aktuellen oder zukünftigen Projekte anwenden. Das Erlernen und Verbessern Ihres Systems kann Ihnen helfen, seine Zuverlässigkeit und Robustheit sowie seine Effizienz und Effektivität zu verbessern. Sie können das Lernen und Verbessern auch als Gelegenheit nutzen, um innovativ zu sein und neue Lösungen oder Fähigkeiten für Ihr System oder für den Raumfahrtsektor im Allgemeinen zu entwickeln.

7 Hier ist, was Sie sonst noch beachten sollten

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